一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具的制作方法

本发明涉及模具领域，特别的，是一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具。

背景技术：

无缝钢管在冷拔生产中一直沿用传统的变形拔制工艺，传统无缝钢管冷拔工艺中采用冷拔外模进行加工，冷拔模具是对金属材料进行拉伸的一种工具，在金属冷拔加工时，通过外力作用使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的工具，但目前技术考虑不够完善，具有以下缺点：1、当金属材料在拉伸时，尾部会发生摆动现象，使金属材料在模具内部随之抖动，造成金属材料被拉伸后表面产生抖纹，严重影响冷拔机的对金属材料加工的质量；2、金属材料在被压缩后与模具之间产生静摩擦，使模具孔表面温度快速升高，进而使模具加速老化磨损，导致金属材料在模具内压缩后与模具内壁之间磨损处产生摩擦并划伤，降低冷拔金属材料的质量。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具，其结构包括冷拔模具主体、孔隙标识铭牌、螺栓固定孔、冷拔机固定座，所述螺栓固定孔设有四个分别贯穿连接于冷拔机固定座表面四个角，所述冷拔机固定座为中空圆环结构且与冷拔机通过螺栓固定在一起，所述冷拔模具主体外表面与冷拔机固定座内壁焊接在一起且为同心圆结构，所述孔隙标识铭牌嵌套于冷拔模具主体正面底部，所述冷拔模具主体由曲柄定位结构、冷拔钢进口区、冷拔钢出口区、压缩冷拔结构组成，所述曲柄定位结构外表面与冷拔机固定座内壁焊接在一起，所述压缩冷拔结构嵌套于曲柄定位结构中间，所述冷拔钢进口区位于压缩冷拔结构最左端，所述冷拔钢出口区安装于压缩冷拔结构右端且与冷拔钢进口区相互平行。

作为本发明的进一步改进，所述曲柄定位结构由复合模具套、自复位弹簧、曲柄连杆、固定转轴组成，所述复合模具套外表面与冷拔机固定座内壁焊接在一起，所述曲柄连杆上下两端分别与复合模具套、压缩冷拔结构相互扣合，所述固定转轴位于两个曲柄连杆交叉处且与曲柄连杆采用间隙配合，所述自复位弹簧左右两端分别与曲柄连杆从上往下三分之二处紧扣在一起。

作为本发明的进一步改进，所述压缩冷拔结构由压缩滚轮、滚轮稳定架、固定模芯、滚轮固定轴组成，所述固定模芯外表面与曲柄连杆底部相互扣合，所述压缩滚轮等距均匀分布于固定模芯内部，所述滚轮固定轴为圆柱结构且与压缩滚轮焊接在一起呈同心圆结构，所述滚轮稳定架为六边形结构且底部与滚轮固定轴相互焊接。

作为本发明的进一步改进，所述压缩滚轮由滑块导轨、滚轮主体、固定轴承、螺旋弹簧、固定槽、磁力驱动环、滑动块组成，所述磁力驱动环内壁与滚轮固定轴外表面相互扣合，所述固定轴承内壁与磁力驱动环外表面紧靠在一起，所述滚轮主体与固定轴承相互扣合且为同心圆结构，所述固定槽为扇形结构并等距均匀分布于滚轮主体内部，所述滑块导轨为圆柱形结构且安装于固定槽中心，所述滑动块与滑块导轨采用间隙配合，所述螺旋弹簧上下两端分别与滚轮主体、滑动块紧靠在一起。

作为本发明的进一步改进，所述压缩滚轮设有六个且围成六边形结构，因此冷拔钢穿过压缩滚轮后既可以完成冷拔加工，且与压缩滚轮之间产生滑动摩擦，避免静摩擦导致冷拔钢表面发生磕碰。

作为本发明的进一步改进，所述固定轴承为单向轴承，且相对的两个之间的旋转方向相反，避免冷拔钢发生退回的情况。

作为本发明的进一步改进，压缩冷拔结构正常状态下位于复合模具套中心位置。

作为本发明的进一步改进，所述滑动块是磁极n极的磁块，同时磁力驱动环靠近冷拔钢的一面设有n极扇形磁块。

本发明的有益效果是：复合模具通过曲柄定位结构与压缩冷拔结构相结合，当金属材料在冷拔过程中发生的抖动可以通过曲柄传动进行消除，防止金属材料在模孔内发生抖动造成金属材料表面出现抖纹的现象，有效的提高了金属材料冷拔后的质量；同时金属材料在压缩过程中与模具发生滑动摩擦力，可以有效地降低模具在加工时的温度，防止模具长期处于高温运行导致加速老化的情况，并通过锤击使金属材料更加坚实且提高表面平整度。

1、本发明的曲柄定位结构与压缩冷拔结构相结合，金属材料发生摆动时，压缩冷拔结构对曲柄连杆同时产生挤压和拉伸作用，因此曲柄连杆以固定转轴为圆心转动并对自复位弹簧产生挤压和拉伸，使压缩冷拔结构与复合模具套内壁之间的距离增大与减小，因此压缩冷拔结构可以在复合模具套自由摆动并将金属材料发生的摆动抵消，有效地防止了金属材料在冷拔过程中产生抖纹，提高金属冷拔质量。

2、本发明的压缩冷拔结构在使用时，金属材料在受到压缩滚轮的挤压作用时，与压缩滚轮产生滑动摩擦力，有效的防止了金属材料压缩时与模具产生静摩擦导致模具快速升温，减慢模具老化的速度，同时滑动块与金属材料距离最近时，滑动块与磁力驱动环之间产生斥力并推动滑动块沿着滑块导轨弹出，对金属材料产生锤击效果，使金属材料更加结实，同时也提高了金属材料表面的平整度。

附图说明

图1为本发明一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具的结构示意图。

图2为本发明冷拔模具主体侧视剖面的结构示意图。

图3为本发明图2中z-z面的结构示意图。

图4为本发明压缩冷拔结构的结构示意图。

图5为本发明图4中m-n的结构示意图。

图中：冷拔模具主体-1、孔隙标识铭牌-2、螺栓固定孔-3、冷拔机固定座-4、曲柄定位结构-11、冷拔钢进口区-12、冷拔钢出口区-13、压缩冷拔结构-14、复合模具套-111、自复位弹簧-112、曲柄连杆-113、固定转轴-114、压缩滚轮-a1、滚轮稳定架-a2、固定模芯-a3、滚轮固定轴-a4、滑块导轨-a11、滚轮主体-a12、固定轴承-a13、螺旋弹簧-a14、固定槽-a15、磁力驱动环-a16、滑动块-a17。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图5示意性的显示了本发明实施方式的复合模具的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

请参阅图1-图2，本发明提供一种提高冷拔钢表面光滑度的复合模具，其结构包括冷拔模具主体1、孔隙标识铭牌2、螺栓固定孔3、冷拔机固定座4，所述螺栓固定孔3设有四个分别贯穿连接于冷拔机固定座4表面四个角，所述冷拔机固定座4为中空圆环结构且与冷拔机通过螺栓固定在一起，所述冷拔模具主体1外表面与冷拔机固定座4内壁焊接在一起且为同心圆结构，所述孔隙标识铭牌2嵌套于冷拔模具主体1正面底部，所述冷拔模具主体1由曲柄定位结构11、冷拔钢进口区12、冷拔钢出口区13、压缩冷拔结构14组成，所述曲柄定位结构11外表面与冷拔机固定座4内壁焊接在一起，所述压缩冷拔结构14嵌套于曲柄定位结构11中间，所述冷拔钢进口区12位于压缩冷拔结构14最左端，所述冷拔钢出口区13安装于压缩冷拔结构14右端且与冷拔钢进口区12相互平行。

请参阅图3-图4，所述曲柄定位结构11由复合模具套111、自复位弹簧112、曲柄连杆113、固定转轴114组成，所述复合模具套111外表面与冷拔机固定座4内壁焊接在一起，所述曲柄连杆113上下两端分别与复合模具套111、压缩冷拔结构14相互扣合，所述固定转轴114位于两个曲柄连杆113交叉处且与曲柄连杆113采用间隙配合，所述自复位弹簧112左右两端分别与曲柄连杆113从上往下三分之二处紧扣在一起。所述压缩冷拔结构14由压缩滚轮a1、滚轮稳定架a2、固定模芯a3、滚轮固定轴a4组成，所述固定模芯a3外表面与曲柄连杆113底部相互扣合，所述压缩滚轮a1等距均匀分布于固定模芯a3内部，所述滚轮固定轴a4为圆柱结构且与压缩滚轮a1焊接在一起呈同心圆结构，所述滚轮稳定架a2为六边形结构且底部与滚轮固定轴a4相互焊接。压缩冷拔结构14正常状态下位于复合模具套111中心位置，而当金属材料发生摆动时，压缩冷拔结构14对曲柄连杆113产生挤压与拉伸作用，将金属材料摆动的力在复合模具套111内消除，防止金属材料在冷拔过程中产生抖纹。

请参阅图5，所述压缩滚轮a1由滑块导轨a11、滚轮主体a12、固定轴承a13、螺旋弹簧a14、固定槽a15、磁力驱动环a16、滑动块a17组成，所述磁力驱动环a16内壁与滚轮固定轴a4外表面相互扣合，所述固定轴承a13内壁与磁力驱动环a16外表面紧靠在一起，所述滚轮主体a12与固定轴承a13相互扣合且为同心圆结构，所述固定槽a15为扇形结构并等距均匀分布于滚轮主体a12内部，所述滑块导轨a11为圆柱形结构且安装于固定槽a15中心，所述滑动块a17与滑块导轨a11采用间隙配合，所述螺旋弹簧a14上下两端分别与滚轮主体a12、滑动块a17紧靠在一起。所述压缩滚轮a1设有六个且围成六边形结构，因此冷拔钢穿过压缩滚轮a1后既可以完成冷拔加工，且与压缩滚轮a1之间产生滑动摩擦，避免静摩擦导致冷拔钢表面发生磕碰。述固定轴承a13为单向轴承，且相对的两个之间的旋转方向相反，避免冷拔钢发生退回的情况。所述滑动块a17是磁极n极的磁块，同时磁力驱动环a16靠近冷拔钢的一面设有n极扇形磁块，因此当滑动块a17与磁力驱动环a16处于同一直线上时，同极磁铁产生的斥力推动滑动块a17沿着滑块导轨a11弹出，对金属材料产生锤击作用，使金属材料更结实，同时提高金属材料表面的平整度。

冷拔加工前，先对金属材料头部进行轧细处理，然后将金属材料头部穿过冷拔钢进口区12进入压缩冷拔结构14并从拔钢出口区13伸出，进而利用夹取机构拔出。

在使用时，金属材料尾部发生摆动时，摆动产生的力使压缩冷拔结构14对曲柄连杆113产生挤压或拉伸，而曲柄连杆113以固定转轴114为轴心转动并对自复位弹簧112产生挤压或拉伸，当曲柄连杆113对自复位弹簧112产生挤压效果时，压缩冷拔结构14与复合模具套111距离增大，而当曲柄连杆113对自复位弹簧112产生拉伸效果时，压缩冷拔结构14与复合模具套111距离缩小，因此压缩冷拔结构14可以在复合模具套111内通过位移自由摆动，并有效的将金属材料尾部发生摆动的力泄去，防止金属材料与模具由于抖动产生相对运动，避免金属材料表面产生抖纹；而当金属材料进入压缩冷拔结构14时，压缩滚轮a1对金属进行挤压，且金属材料与压缩滚轮a1产生滑动摩擦力，防止模具快速升温磨损，而当滑动块a17与金属材料距离最近时，磁力驱动环a16上的磁块与滑动块a17产生斥力并沿着滑块导轨a11向上移动，对压缩后的金属材料产生锤击作用，使金属材料更加结实并提高表面平整度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。